Abgasvolumen abhängig von Hubraum oder Leistung?
Wovon ist die Menge der Abgase (Volumenstrom) abhängig? Vom Hubraum des Fahrzeuges oder von dessen Leistung? Mit anderen Worten: Ist der Abgasvolumenstrom eines aufgeladenen 2l Fahrzeuges ähnlich groß im Vergleich zu einem 4 Liter Fahrzeug, wenn beide die selbe Leistung haben?
Beste Antwort im Thema
Die Menge der Abgase (Volumenstrom) steht in direkter Abhängigkeit zum Kraftstoffverbrauch. Hubraum und Leistung haben dazu keine wirkliche Relation.
81 Antworten
Zitat:
Was für ein Verhältnis meinst du nun mit "1,75:1"? Multiplikator für den berechneten Dp nach obiger Formel?
Das ist das Verhältnis von Ladedruck zu Abgasdruck.
Also 1,75 bar Ladedruck entsprechen dann im idealen Fall 1bar Abgasgegendruck.
Dieses Verhältnis sollte so klein wie möglich gehalten werden, da sonst bei zu kleiner Auspuffanlage die Abgastemperaturen durch die decke gehen. Zudem stört es den Gaswechsel.
Zitat:
Das soll der gleiche Motor(Hubraum) +1,8bar Ladedruck sein, nur mit'n anderen Turbolader???😕
Musste mir erklären.
Gerne 🙂
Es geht hierbei um die größe des Verdichterrades.
Dazu muss ich die beiden Turbolader in ihre Einzelteile zerlegen.
Der Garrett Gt3076R hat ein 76,2 mm großes Verdichterrad und ein 60mm großes Turbinenrad.
Hier sieht man mal das Verdichterkennfeld des Laders:
http://www.theboombopshop.com/v/vspfiles/photos/garrett/GT3076R-C.jpg
Links der Tabelle (Pressure Ratio), Ladedruck in absolut also Ladedruck + Umgebungsdruck (1bar)
Unten ist die Luftmasse in LB/min.
Desweiteren sind die Drehzahlen und auch die effizienz des Lader im jedem Feld eingezeichnet.
Das heißt also aus dem Verdichterkennfeld:
Bei 3 bar absolutem Ladedruck oder 2 bar Ladedruck schafft der GT3076r Lader max 52 LB/min, dabei dreht der Lader mit 130197 Rpm und bringt eine Effizienz von 60%.
LB/min kann man ca umrechnen 1 LB/min= 10PS also 52LB/min= 520ps
Nun zum GT4202R:
Verdichterrad: 102MM
Turbinenrad: 82mm
Verdichterkennfeld:
http://www.himni-racing.com/images/gt4202r_comp_e.jpg
Wie man hier sieht ein riesiger Lader mit mächtig Luftmasse, mag er zwar viel später ansprechen so ist er allerdings viel leistungsfähiger und brauch auch weniger Drehzahl.
Gleiche werte wie oben bringt der Lader bei 3 bar Absolutdruck runde 93 LB/min (930PS), dabei dreht der Lader mit 95325 Rpm und bringt eine Effizienz von 70%.
Will man mit einem Gt4202r in Gt3076R regionen wie oben unterwegs sein (520ps) genügen dem riesigen Lader gerade mal 1bar (2bar absolut 65099 RPM) um die Luftmasse für die Leistung bereitzustellen.
Der GT4202r gibt es in Kugelgelagerter und Gleitgelagerter Variante (ohne R) und ist in letzter Ausführung ein 1:1 Serienlader.
Original Ist es ein Diesellader aus einem Scania 16Liter Motor.
Da ja heute noch einige Mtler behaupten dass Diesellader mit den Benziner Temperaturen nicht auskommen.. 😉
Die Geräuschkulisse ist bei einem so riesigen Lader natürlich heftig 🙂
Moin Moin !
Zitat:
Zitat:
Das soll der gleiche Motor(Hubraum) +1,8bar Ladedruck sein, nur mit'n anderen Turbolader???😕
Musste mir erklären.
Gerne 🙂
Es geht hierbei um die größe des Verdichterrades.
Dazu muss ich die beiden Turbolader in ihre Einzelteile zerlegen..................
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Tolle Erklärung ! Erklärt nur leider nicht , wohin die grössere Luftmenge hingeht , in einen identischen Motor passt bei identischer Drehzahl und identischem Ladedruck auch nur die identische Luftmenge. Wenn mehr erzeugt wird ,geht entweder der Druck nach oben oder die überschüssige Menge wird abgeblasen,steht also für die Zylinderfüllung nicht zur Verfügung. Da Wirkungsgradunterschiede eine dermassene Leistungsänderung ebenfalls nicht erklären können ,kann das mit den Daten bei der Leistungsänderung nicht stimmen.
MfG Volker
Zitat:
Original geschrieben von flatfour
@martins42:- die Formel ist in der Tat für Sauger. Für aufgeladenen Motoren kann man grob bei 1,5bar Ladedruck mit 1,5 x Hubraum rechnen.
Nur, hier bei AGTL versagt o.g. Faustformel, weil ein Sauger einen gewissen Gegendruck anstandslos verträgt, und sogar eine gewisse Gasschwingung erforderlich ist; bestens die, die am Endrohr gerade eine rücklaufende, negative Welle erzeugt, wenn am Auslassventil auch gerade eine positive Welle austritt. Und das sind der Durchmesser der Rohre und deren Länge.
Kenne ich vom Motorrad, Resonanzaufladungseffekte, viel Gefummle mit Krümmerlängen. Schon beim 4Takter mit scharfen Steuerzeiten gerne geübt, beim sportlichen Zweitakter sogar essentiell wichtig.
Zitat:
Original geschrieben von flatfour
Ein Turbo kann damit nichts anfangen, hier gilt das nicht. Der muss 'freie Fahrt' haben bis zumindest zum 1. Topf. Je grösser der mögliche Durchmesser, umso besser. Auch noch im 1. Dämpfer muss es störungsfrei weitergehen, daher sind das ausnahmslos Absorptionsdämpfer.
Weiterhin ist der Dämpfungsaufwand geringer, da der AGTL selbst dämpfend wirkt.
Hmmm, ist klar. Ich weiß, dass der Kat am Hosenrohr bei meinem - EB 1.6 - eine Hürde beim Tuning ist. Um über eine gewisse Grenze zu gehen, bringt Austausch gegen so einen Sport-Kat eine Menge.
Ist in gewisser Weise logisch. Da durch die Glättung des Strom im Turbo eh keine Resonanzeffekt da sind, ist jede Art von Gegendruck per se schädlich.
Da bin ich mit Schreyhalz einer Meinung:- die mögliche Luftmenge bei gleichem Druck lt. Kurve eines grösseren Laders, heißt nicht gleichzeitig auch mehr Leistung bei ebenso gleichem Druck eines kleineren Laders. Das ist eigentlich Quatsch.
Der Grössere bläst den Überschuß ab....normal...jetzt kannste mal nachhaken, außer(ich kenne die Pumpenkurve nicht) der kleinere läuft ab einer bestimmten Drehzahl aus der Kurve raus (der Druck bzw. die Menge fällt ab) und der grössere fängt da erst an, klar.
Aber dann gilt nicht 1,8bar und Leistung P wie du sagstest, sondern 1,8bar bei DRZ xyz Leistung P. Darüber ist eben der Lader zu klein, der Druck fällt, die Leistung auch.
Dann ist es sowieso egal, der Lader passt dann nicht, und geht- weil er aus der Pumpenkurve läuft- in Bälde hopps. Die fangen dann an zu vibrieren, kavitieren ect.
Man muss in der Kurve bleiben!
EDIT:- die Kurve hast ja beigefügt, sah ich gerade, aber alles in diesen engl. Masseinheiten🙁
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Zitat:
Original geschrieben von Anarchie-99
Vr6 2,8l turbo mit 1,8 bar und GT3076r Turbo hat ca 480ps. Der selbe Motor mit selbem Ladedruck von 1,8bar allerdings mit einem GT4202r ausgerüstet leistet runde 900ps.
Wenn ich Dich richtig verstehe, hört sich das irgendwie unplausibel an. Warum ich das meine? Vergleiche mal verschiedene hubraumgleiche, aufgeladene Aggregate mit ähnlicher Nenndrehzahl. Bei ähnlichem Ladedruck wirst Du immer auch eine ähnliche Maximalleistung zu sehen bekommen.
Hier die leistungsdiagramme eines Evo 8 mit selbem Motor nur mit anderen turboladern. Einmal mit wenig ladedruck 20Psi und einmal mit hohen Ladedruck. Der ladedruck bleibt bei allen Ladern immer der selbe.
Evo 8 mit gt3071R
http://www.atpturbo.com/.../GT3071R_HIGH_LOW_DYNO.gif
Evo 8 mit gt3076R
http://www.atpturbo.com/.../GT3076R_HIGH_LOW_DYNO.gif
Evo 8 mit gt3582r
http://www.atpturbo.com/.../GT3582R_HIGH_LOW_DYNO.gif
Hier ein brazilianisches video wo auch um unterschiedliche turbolader mitteinander verglichen werden.
Zitat:
Original geschrieben von Anarchie-99
Der ladedruck bleibt bei allen Ladern immer der selbe.
Ich seh hier keine Messung des Ladedrucks!
Zitat:
Original geschrieben von d.i.b
Ich seh hier keine Messung des Ladedrucks!Zitat:
Original geschrieben von Anarchie-99
Der ladedruck bleibt bei allen Ladern immer der selbe.
Habe ich auch heute morgen vergessen zu verlinken, aber gut ich habe ein besseres beispiel. 😉
Hier ein vergleich zwischen einem serien evo Turbo und einem gt3076R , beide mit 23Psi (1,6Bar) ladedruck und 93 oktan sprit.
Rot ist hierbei der Gt3076R und grün der Serienlader.
http://i46.photobucket.com/.../IXOEMvIXATP3076_23psi.jpg
Quelle zum nachlesen: http://forums.evolutionm.net/.../...6r-dyno-results-485whp-411wtq.html
Steht alles unter Step 5, unter step 6 der vergleich wie oben allerdings mit 28PSI (1,93bar) und 100oktan. Es wird auch mehrmals im text darauf hingewiesen dass die diagramm vergleiche mit jeweils den Gleichen Ladedrücken verwendet wurden ( same boostlevels).
Hier das diagramm mit 28psi (1,93 bar).
http://i46.photobucket.com/.../IXOEMvIXATP3076_28psi.jpg
Desweitern ein zitat von "turbotoy performance"
"Turbo Philosophie - Size Matters
Ein größerer Lader kann im Vergleich zu einem kleineren Lader, bei gleichem
Ladedruck, mehr Luft von A nach B befördern. D.h ein größerer Lader braucht für die
gleiche Leistung weniger Ladedruck und ist damit schonender für das jeweilige Setup.
Dieses "Mehr" an Luft ensteht nicht nur durch die Größe des Kompressorgehäuses sondern auch
durch die Größe und den Aufbau der Kompressorturbine.
Aufgrund des Größenzugewinns, hat der größere Lader auch eine andere Kompressormap,
d.h er verfügt über andere, d.h vom kleinen lader abweichende, Bereiche in denen er besonders effektiv ist. "
Wenn bei gleichem Ladedruck der Gasstrom (Leistung) anders ist, dann kann nur der Abgasgegendruck verantwortlich sein, z.B. durch einen ineffektiven Turbolader.
Moin Moin !
Zitat:
Desweitern ein zitat von "turbotoy performance"
"Turbo Philosophie - Size Matters
Ein größerer Lader kann im Vergleich zu einem kleineren Lader, bei gleichem
Ladedruck, mehr Luft von A nach B befördern. D.h ein größerer Lader braucht für die
gleiche Leistung weniger Ladedruck und ist damit schonender für das jeweilige Setup.
Der von mir fett gedruckte Teil des Zitats lässt mich befürchten , das die zitierte Firma selber nicht verstanden hat , was sie dort schreibt.
Lässt man das fettgedruckte weg , ist die Aussage des Zitats insoweit richtig , als mit "Leistung" die Leistung des Turboladers gemeint ist ,nicht aber die Motorleistung. Liegt einfach daran ,dass die benötigte Leistung das Produkt aus Volumenstrom und Druckdifferenz ist (Wirkungsgrad mal vernachlässigt). Wenn also einer der Faktoren kleiner wird ,aber trotzdem das gleiche rauskommen soll ,muss der andere Faktor grösser werden.
Nichstdestotrotz bleibts dabei: Wenn ich in einen identischen Raum die Luft mit identischem Druck und Temperatur reinpresse, ist auch die identische Luftmasse drin. Auf den Motor bezogen heisst das: Wenn ich in den gleichen Motor den Ansaugdruck genau gleich halte , habe ich bei gleichen Temperaturen und Drehzahlen auch genau die gleiche Luftmasse bei jedem Arbeitstakt drin. Völlig egal ,wie gross oder klein der Turbolader ist ! Und damit kann sich auch die abgegebene Leistung des Motors in keinster Weise ändern! (minimale Änderungen durch Wirkungsgrade vernachlässigt)
MfG Volker
Schon mal darüber nachgedacht, dass der Druck direkt hinter dem Lader höher sein könnte als in der Ansaugbrücke? Vielleicht spricht hier jeder von nem Druck an ner anderen Stelle.
Also, jetzt geb ich hier auch mal meinen Senf dazu:
Meiner Meinung nach kann man beim Ottomotor das Abgasvolumen sehr wohl über den Kraftstoffverbrauch errechnen. Wir nehmen einen Lambdawert von 1 an, der bei der Quantitätsregelung des Ottos wohl realistisch ist, da sich kurze Magerlaufphasen durch kurzes anfetten des Gemischs (für die Rechnung) ausgleichen.
Wir haben bei Lambda 1 auf 1kg Kraftstoff 14,6kg Luft. Nehmen wir an, wir verbrauchen durchschnittlich 5kg Kraftstoff auf 100km (oder auch pro Stunde, wenn man so will, kann man auf beliebige Faktoren beziehen)oder z.B. 20kg bei Vollast (was im Falle der Dimensionierung ja relevant ist).
Bei 5kg Kraftstoffverbrauch benötigen wir somit 73kg Luft, welche sich ja nicht in "Luft auflösen" kann.
Also erhalten wir darauf bezogen (Die Volumsausdehnung des Kraftstoffs nach der Verbrennung und Umwandlung in HC, NOx, CO, CO2 usw eingerechnet und das Volumen der Luft bei 700-1000 Grad berücksichtigt) das Abgasvolumen.
Beim Ottomotor mit Quantitätsregelung somit relativ einfach. Da bei Direkteinspritzern im niedrigen Drehzahlbereich aber gerne, wie beim Diesel, mit Qualitätsregelung gefahren wird, ist es schon um einiges schwieriger, den Abgasstrom zu berechnen, weil ich ja ohne Lastdiagramm oder Lambdadiagramm nicht weiß, ob zu Zeitpunkt x Lambda 1 oder Lambda xy herrscht. Liegen mir besagte Diagramme vor, ist die Berechnung selbstverständlich auch möglich.
@supraphilip
Du trägst Eulen nach Athen. Natürlich kann man das Abgasvolumen aus dem Treibstoffverbrauch errechnen. Wobei es im Detail etwas eckelig werden kann, weil nebenläufige chemische Prozesse, die das Abgasvolumen zumindest geringfügig ändern, in Abhängigkeit von der Temperatur (Last) anders verlaufen.
Das ist aber nicht die Frage des TE, beantwortet letztlich nichts.
Zitat:
Original geschrieben von martins42
@supraphilip
Du trägst Eulen nach Athen. Natürlich kann man das Abgasvolumen aus dem Treibstoffverbrauch errechnen. Wobei es im Detail etwas eckelig werden kann, weil nebenläufige chemische Prozesse, die das Abgasvolumen zumindest geringfügig ändern, in Abhängigkeit von der Temperatur (Last) anders verlaufen.Das ist aber nicht die Frage des TE, beantwortet letztlich nichts.
Tja, dass sich aufgrund der Temperatur und in Folge der Verbrennung die Abgaszusammensetzung ändert habe ich oben auch beschrieben wobei man zu einer exakten Berechnung wohl einige Tabellen hinzuziehen müsste, wo die Volumsänderungen der Abgase bzw. die Änderung der Zusammensetzung angegeben sind. Da diese aber von der Art der Gemischaufbereitung und Regelung abhängig sind, sind diese Motorspezifisch und wohl nur beim Hersteller oder durch Messungen zu bekommen.
Zur Frage des TEs: Über die Leistung ist es grob errechenbar, da die Leistung ja abhängig von o.g. Faktoren ist.
Edit:
Im Bild siehst du, wie sich die innere Leistung zusamensetzt.
Somit ist sie immer Abhängig vom Konzept des Motors (Hochdrehzahl, Aufladung (erhöht den Kolbendruck) oder Großvolumig)
Somit ist der Hubraum eine Größe, aus der die Leistung resultiert, welche aber durch die anderen Faktoren direkt beeinflusst wird.
Somit muss das Abgasvolumen Leistungsabhängig sein.
(Qualitätsregelung bzw. andere Zyklen der Motoren lassen wir mal außen vor)
Sollte ich mich irren, bitte ich um Korrektur!
Zitat:
Original geschrieben von supraphilip
Da bei Direkteinspritzern im niedrigen Drehzahlbereich aber gerne, wie beim Diesel, mit Qualitätsregelung gefahren wird, ist es schon um einiges schwieriger, den Abgasstrom zu berechnen...
Die Qualitätsregelung ist bei Otto - Direkteinspritzern inzwischen eine ziemliche Seltenheit geworden. Spontan fallen mir nur ein paar Aggregate von Mercedes ein.